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福州市煤气地下管网区域性深井阳极阴极保护效果评价
施工技术

福州市煤气地下管网区域性深井阳极阴极保护效果评价

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  福州市煤气地下管网实施深井阳极外加电流区域性阴极保护。全市约70平方公里,共设置五个阴极保护站,联网组成阴极保护系统对地下煤气管道实行保护。1993年3月建成并投入使用,为了测试保护效果在投运时设立了二十个电位检测点,并埋设了二十组钢挂片用来检测保护效果。(阴极保护装置见阴极保护原理示意图一)。

  一、阴极保护电位测量结果

  1993年阴极保护系统投入使用时,全区设置的20个电位测试点,除个别点未达到保护电位外,其余基本上达到了阴极保护标准其后由于煤气管道的扩展延伸,市区电源停电(停三开四)和供电线路问题,运行经常处于不正常状态。部分测试点电位有下降趋势。(阴极保护电位测量值见表一)

  二、钢挂片土壤腐蚀测试结果

  1、挂片材料与尺寸:

  挂片采用A3钢(与钢管材质相同)制作。

  挂片表面采用磨光处理后编号,准确量尺寸,再称量后在干燥环境下储存备用。

  2、挂片埋设方法

  (1)、每个地点埋设保护片9片,用导线将挂片与煤气管道连接,受阴极保护电流保护,处于保护状态。

  埋设未保护片9片,挂片与煤气管不连通,不受阴极保护电流保护,属自然腐蚀状态。

  (2)、挂片埋设点坑长约为2米,宽1米,深度与该点的煤气管道相同。

  3、挂片腐蚀测试结果:

  挂片从1993年3月1日埋入至1994年11月16日取出,实际埋地时间为600天,取出后经过清洗测试,试片腐蚀数据列于表二。

  试片腐蚀结果表明:

  (1)、阴极保护电位处于欠保护状态的挂片点(如福马路一河滨路口,30#站,洋下新村,农科院,27#站)未能取得预期的保护效果,在上述点挂片铜接头与裸露钢试片构成电偶电池,导致挂片腐蚀比自腐蚀严重现象。其中洋下18#挂片点经现场挖掘检查发现试片铜接头与煤气管脱离。

  (2)其余15个点均取得不同程度的保护,保护度达到47%-95%之间,平均保护度为66%。

  (3)从挂片的最大腐蚀孔深测量结果表明,全部20个点,除3个埋片点(30#站,洋下18#、农科院)自腐蚀和阴极保护试片的最大腐蚀孔深无以显差别外,其余17个挂片点,均有效地抑制了局部腐蚀,其中有11个埋片点保护挂片的最大腐蚀孔深降低50%,有6个埋片点测不出局部腐蚀深度。

  (4)土壤环境对钢挂片的腐蚀程度有很大的影响,如大川站点和化工路磨洋河桥点其土质为回填的沙包土,而肿瘤医院点为粘土层,从挂片上可以看出上述点的点蚀程度较轻。而回填杂土(如建筑垃圾、生活垃圾等)环境下,挂片的点蚀程度则较重。

  三、结论:

  从保护电位定期的测量和挂片的腐蚀情况分析我们可以得出以下结论。

  (1)、在保护电位达到要求时,埋地钢管的腐蚀能得到有效地控制。

  (2)、保护系统阴极站的设置对于提高管网保护电位,增加保护区域,提高保护效果有明显的影响。

  (3)、管网绝缘好坏是取得保护成败的关键因素,因此在设计阴极保护系统时应给予注意,在阴极保护系统投运后,管网增加、改线、拆除等都应考虑到绝缘与跨接问题,否则会对阴极保护系统造成损害。

  表一、福州市煤气地下管网阴极保护电位测量结果(相对硫酸铜电极)